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题型:实验题 难度:0.4 引用次数:712 题号:19421321
小刚游泳时发现,人从浅水区走向深水区的过程中所受浮力逐渐变大。于是他猜想浮力的大小可能与物体浸在液体中的深度有关。为了验证自己的猜想是否正确,他设计并完成了如图甲所示的实验,并将详细的实验数据记录在表格中。

   

物块下表面所处深度h/cm

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

弹簧测力计示数F/N

4.6

4.2

3.8

3.4

3.0

2.6

2.2

2.2

2.2

2.2

物块所受浮力F/N

0

0.4

0.8

1.6

2.0

2.4

2.4

2.4

2.4

(1)表格中所缺数据为___________,请在图乙中画出浮力大小F与物块下表面所处深度h之间的关系图像___________
(2)分析上述实验,请解释人从浅水区走向深水区时浮力为什么会变大?___________。;
(3)由图B和表中数据可知,物块下表面受到水的压强为___________Pa);
(4)为了继续探究浮力的大小是否与液体密度有关,他应该采取的操作是:___________
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【推荐1】某小组同学通过实验研究柱形物体浸入液体的过程中容器底部受到液体压力的增加量 ΔF与哪些因素有关。如图所示,他们在老师的帮助下定制了一个巨大的圆柱形容器,他们将横截面积为S的圆柱体挂在测力计下,逐步改变其下表面到水面的距离h,计算出相邻两次实验中下表面到水面的距离的变化量Δh,并测得液面高度的变化量Δh,并测得对应相邻两次实验中容器底部受到压力的增加量ΔF,将数据记录在表一中。然后,他们在同一圆柱形容器中更换液体,继续用同一圆柱体重复实验,将数据记录在表二中。


表一 水

实验序号

1

2

3

4

5

6

7

8

h(米)

0

0.1

0.2

0.4

0.5

0.8

0.9

1.2

h(米)

0.1

0.2

0.3

0.3

Δh(米)

0.025

0.05

0.075

0.075

ΔF(牛)

100

200

300

300

表二 液体甲

实验序号

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

h(米)

0

0.1

0.2

0.4

0.5

0.8

0.9

1.3

1.4

1.8

h(米)

0.1

0.2

0.3

0.4

0.4

Δh(米)

0.025

0.05

0.075

0.075

ΔF(牛)

80

160

240

240

① 分析比较实验序号5、6与7、8中 ΔFh 的数据及相关条件,可得出的初步结论是:圆柱体浸入同种液体的过程中,Δh相同,ΔFh ______(选填“有关”或“无关”);
② 分析比较实验序号 1~6 或 9~14 中 ΔF 与 Δh 的数据及相关条件,可得出的初步结论是:__________________
③ 分析比较实验序号 1~6 和 9~14 中 ΔFρ 的数据及相关条件,可得出的初步结论是:________________
④ 该小组同学发现实验序号 15 与 16 中的数据不符合前面所得到的规律,请你分析产生这一现象的原因:________________,并填写实验序号 17、18 中的数据; (            )(            )
⑤通过该实验数据我们还能通过计算得到:圆柱体的高度为____米,圆柱形容器的底面积为 ____(用S表示),以及液体甲的密度为____千克/米3
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【推荐2】如图所示,是小雨同学用压强计探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验过程。

(1)实验中用到的组装完好的压强计中的U形管______(选填“是”或“不是”)连通器,当其金属盒在空气中时,U形管两边的液面应该相平,而小雨却观察到如图甲所示的情景,调节的方法是______(选填下面的字母);
A.将此时右管中高出的液体倒出
B.取下软管重新安装
(2)调节后,小雨在做如图乙所示的检查:用手指按压橡皮膜,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化。出现这种情况的原因是该装置______(选填“漏气”或“不漏气”);
(3)将装置调节正常后,小雨将压强装置放入不同液体中,如图丙所示,记录下压强计探头所处的深度及朝向、U形管左右液面高度差,得到的数据如下表:

序号

液体

探头所处深度/mm

探头方向

U形管左右液面高度差/mm

1

30

朝上

28

2

30

朝下

28

3

30

朝侧面

28

4

60

朝侧面

58

5

90

朝侧面

88

6

盐水

90

朝侧面

92

7

酒精

90

朝侧面

86

①比较序号为______的三组数据,可得出结论:同种液体在同一深度处,液体向各个方向的压强都相等;
②比较序号3、4、5的三组数据可得出结论:同种液体深度越深,液体压强越______
③比较序号5、6、7的三组数据可得出结论:在同一深度处,液体的______越大,液体压强越大;
(4)聪明的小雨同学灵机一动,他利用U形压强计改装成如图所示的测液体密度的密度计。A为固定支架,其作用是保证橡皮膜在不同的液体中深度均为5cm。U形管盛水,其右管标有刻度值,为了便于读数,在U形管右管有一个指示液面位置(刻度值)的红色浮标。未测量时,U形管水面刚好与a相平,读数时,读取浮标所对的刻度值即可。当橡皮膜放入某液体中,浮标指示在b处,若ab间距离越大,则判断出待测液体密度______(选填“越大”或“越小”);当ab之间的距离为3.5cm时,待测液体的密度为______g/cm3
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【推荐3】如图所示,台秤上放置一个装有适量水的烧杯,已知烧杯和水的总质量为1kg,烧杯的底面积为100cm2,将一个质量为300g、体积为400cm3的正方体A用细线固定在烧杯底部(g取10N/kg),则:
   
(1)在将物体固定在烧杯底部后,如图所示,物体A所受的浮力为________N,细线对物体A的拉力为_______N,台秤的示数为________N;
(2)剪断细绳后,物体A最终静止时处于____________(漂浮/悬浮/沉底)状态,物体A所受的浮力为__________N;
(3)剪断细绳后最终水对烧杯底的压强_____________(小于/等于/大于)剪断细绳前水对烧杯底的压强,剪断细绳后最终水对烧杯底的压力______________(小于/等于/大于)剪断细绳前水对烧杯底的压力,剪断细绳后最终台秤的示数____________(小于/等于/大于)剪断细绳前台秤的示数。
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